DE1751483C3 - Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reihenbrenner mit einer langgestreckten Verteilkammer, der ein Brenngas-Luft-Gemisch zuführbar ist und die In zwei zueinander geneigten Längswänden reihenförmig angeordnete Austrittskanäle aufweist, wobei die Austrittskanäle der einen Längswand in Längsrichtung der Verteilkammer gegenüber denjenigen der anderen Längswand versetzt sind.

Aus der USA.-Patentschrift 21 50 819 ist ein Reihenbrenner der eingangs erläuterten Art bekannt, welcher in zwei zueinander geneigten Längswänden je eine Reihe von Austrittskanälen aufweist Die mit dem bekannten Brenner erzeugbare Wärme ist auf Grund

ίο seines geringen Gemischdurchsatzes relativ begrenzt Zur Erzielung großer Heizleistungen ist der Einsatz mehrerer gleichartiger Brenner, d.h. ein hoher Aufwand, erforderlich.

Ferner ist aus der US-PS 30 44 754 ein zum direkten

is Erwärmen eines Luftstromes vorgesehener Reihenbrenner mit konvex gekrümmten Flammenhaltern bekannt

Aus der US-PS 18 59 961 ist ein Reihenbrenner bekannt bei dem längs einer konkaven Brennerfläche vier Reihen von Austrittskanälen, von denen jeweils zwei Reihen relativ dicht beieinander verlaufen, vorgesehen sind. Die Austrittskanäie aller vier Reihen sind in Querrichtung zu der Verlaufsrichtung der Reihen gesehen exakt fluchtend ausgerichtet Bei diesem Brenner treffen daher die aus den Austrittskanälen austretenden Flammen .Tiit ihren Spitzen aufeinander.

Dies kann zu einer ungünstigen Flammenbildung führen.

Aus der französischen Patentschrift 14 44 891 ist ein

Reihenbrenner bekannt der eine als nach außen gewölbter kreisrunder Mantel ausgebildete Brennerfläche aufweist Längs des Mantels sind beiderseits einer ideellen Längsmittelebene jeweils zwei Reihen von Austrittskanälen vorgesehen. Die äußeren Reihen weisen Kanäle mit größeren Durchmessern auf als die inneren Reihen. Die Kanäle jeder inneren Reihe sind in Längsrichtung der Brennerfläche gegenüber den Kanälen der zugehörigen benachbarten äußeren Reihe versetzt angeordnet, bei diesem bekannten Brenner erstrecken sich die Flammen an den einzelnen

■•ο Austrittskanälen radial, strahlenförmig nach außen. Eine Berührung der Flammen tritt nicht auf. Eine Konzentrierung der Wärmeabstrahlung auf einen relativ schmalen Bereich ist nicht möglich.
Aus der US-PS 8 17 750 ist ein Gasbrenner mit zwei Brennerarmen bekannt, die jeweils einen flammenseitig mit einer Aufbohrung versehenen Gasauslaß aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Reihenbrenner der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welcher bei kompaktem Aufbau unter Verwendung zum direkten Erhitzen strömender Gase eine stabile Flamme, eine hohe Heizleistung und einen niedrigen Geräuschpegel gewährleistet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender teilweise an sich bekannter Merkmale gelöst:

a) In jeder Längswand sind mindestens zwei parallele Reihen von quer zur Längsrichtung der Verteilkammer miteinander fluchtenden Austrittskanälen angeordnet,

b) die Austrittskanäle der inneren Reihen haben einen größeren Querschnitt als diejenigen der äußeren Reihen,

c) die Austrittskanäle der äußeren Reihen weisen am Auslaß eine Querschnittserweiterung auf,

d) die Versetzung der Austrittskanäle ist so bemessen, daß die sich überkreuzenden Flammen sich seitlich berühren.

Der durch eine derartige Ausbildung erzielbare technische Fortschritt besteht darin, daß auf engem Raum unter Ausbildung eines Bandes von stabilen Einzelflammen eine hohe Wärmeabstrahlung erzielbar ist und daß auf Grund des größeren Querschnitts der inneren Austrittskanäle gegenüber den äußeren akustischen Resonanzerscheinungen zwischen den Austrittskanälen der einzelnen Reihen vermieden werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 gehen aus den Unteransprüchen to hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt

Es zeigt

F i g. 1 im Grundriß einen Teil eines Reihenbrenners,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des in F i g. 1 gezeigten Brenners,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linien IH-III in F i g. 2 und

F i g. 4 eine Schnittansicht eines Austritiskanals des in F i g. 1 dargestellten Brenners.

Der Reihenbrenner 56 ist mit einer Verteilkammer 72 für ein Brenngas-Luft-Gemisch versehen, die in zwei zueinander geneigten Längswänden 74 reihenförmig angeordnete Austrittskanäle 76, 78 und die stirnseitig quer zur Längsrichtung verlaufende Flansche 40 zur Verbindung einzelner Bauelemente mittels Schrauben 42 aufweist Jede Längswand 74 ist mit zwei Reihen von Austrittskanälen 76, 78 versehen, wobei die Kanäle 76 die innenliegenden Reihen und die Kanäle 78 die außenliegenden Reihen und die Kanäle 78 die außenliegenden Reihen bilden. Die Kanäle 76,78 haben kreisrunden Querschnitt und sind so angeordnet, daß ihre Längsachsen im wesentlichen rechtwinklig zu den betreffenden Längswänden 74 verlaufen. Jedem Kanal 78 ist eine konzentrische Aufbohrung 80 zugeordnet Die Längswände 74 schließen miteinander einen Winkel im Bereich von etwa 80° bis 100°, vorzugsweise 90°, ein.

Die Wand 70 der Verteilkammer 72 umfaßt zwei sich in der Längsrichtung erstreckende seitliche Vorsprünge ·*ο 82 zur Strömungsführung für außen vorbeiströmendes Gas. Die Verteilkammer 72 ist an jedem freien Ende durch ein nach außen haubenförmig gewölbtes AbschluDteil 38 verschlossen.

Die Kanäle 76, 78 in der einen Längswand 74 sind in Längsrichtung gegenüber denjenigen in der anderen versetzt. Gemäß F i g. 2 führt diese gestaffelte Anordnung der Kanäle 76, 78 dazu, daß Reihen von sich im Raum kreuzenden Flammen entstehen. Das in Fig.2 dargestellte Flammenbild entsteht bei geringem oder mittlerem Gemischmengenstrom; die sich überkreuzenden Flammen berühren sich seitlich leicht, wodurch die Längszündung begünstigt wird.

Zur Stabilisierung der sich an den Kanälen 78 ausbildenden Flammen dienen Aufbohrungen 80, in denen sich jeweils eine den Gemischstrahl 86 konzentrisch umgebende Wirbelzone 84 ausbildet, die eine kranzförmige Hilfsflamme erzeugt Es hat sich gezeigt, daß die Flammenhaltung dann in der günstigsten Weise gewährleistet ist, wenn der Durchmesser der Aufbohrung 80 etwa dem Zwei- bis Dreifachen des Durchmessers des Kanals 78 entspricht und wenn die Tiefe der Aufbohrung zwischen 75% und etwa 200% des Durchmessers des Kanals 78 liegt

Ein einziger Kanal 78a am einen Ende der äußeren Reihe von Kanälen 78 jeder Längswand 74 ist nicht mit einer Aufbohrung 80 versehen, da bei der in F i £ 1 gezeigten Konstruktion die gestaffelte Anordnung der Kanäle 76, 78 das Vorsehen einer Aufbohrung 80 bei diesem Kanal 78a unmöglich macht

Anstelle der Aufbohrungen 80 können die Längswände 74 jeweils eine Nut aufweisen, die sich über die ganze Länge der Reihe von Kanälen 78 erstreckt Bei dieser Anordnung entspricht die Breite der Nut etwa dem 1,5-bis 3fachen des Durchmessers jedes Kanals 78, und die Tiefe der Nut liegt wiederum vorzugsweise im Bereich von 75% bis 200% des Durchmessers jedes Kanals 78.

Die Kanäle 76 weisen einen anderen Durchmesser als die Kanäle 78 auf, um Resonanzzustände möglichst auszuschalten und so die Verstärkung des Brennergeräusches zu verhindern. Die Kanäle 76 der inneren Reihe sind im Querschnitt größer als die Kanäle 78 der äußeren Reihe, um in Verbindung mit den Vorsprüngen 82 der Bildung von Gasvorhängen in der Umgebung der Längswände 74 entgegenzuwirken; die Gesamtquerschnittsfläche der Kanäle 76 entspricht etwa dem 1,5-bis 2fachen der Gesamtquerschnittsfläche der Kanäle 78.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   t. Reihenbrenner mit einer langgestreckten Verteilkammer, der ein Brenngas-Luft-Gemisch zuführbar ist und die in zwei zueinander geneigten Längswänden reihenförmig angeordnete Austrittskanäle aufweist, wobei die Austrittskanäle der einen Längswand in Längsrichtung der Verteilkammer gegenüber denjenigen der anderen Längswand versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anwendung des Reihenbrenners zum direkten Erhitzen strömender Gase die Kombination folgender teilweise an sich bekannter Merkmale vorgesehen ist:

   a) In jeder Längswand (74) sind mindestens zwei parallele Reihen von quer zur Längsrichtung der Verteilkammer (72) miteinander fluchtenden AustriJtskanälen (76,78) angeordnet,

   b) die Austrittskanäie (76) der inneren Reinen haben einen größeren Querschnitt als diejenigen der äußeren Reihen,

   c) die Austrittskanäle (78) der äußeren Reihen weisen am Auslaß eine Querschnittserweiterung auf,

   d) die Versetzung der Austrittskanäie ist so bemessen, daß die sich überkreuzenden Flammen sich seitlich berühren.
2. 2. Reihenbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung der Austrittskanäie (78) dt-r äuße.en Reihen durch eine konzentrische Aufbohrung (80) oder eine sich in Längsrichtung der jeweiligen L .ngswand (74) erstreckende Nut gebildet ist.
3. 3. Reibenbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jeder Aufbohrung (80) etwa zwei- bis dreimal so groß wie der Durchmesser des zugehörigen Austrittskanals (78) ist
4. 4. Reihenbrenner nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Querschnittsfläche der Austrittskanäie (76) der inneren Reihe jeder Längswand (74) etwa dem 1,5- bis 2fachen der gesamten Querschnittsfläche der Austrittskanäle (78) einer äußeren Reihe entspricht.
5. 5. Reihenbrenner nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Längswände (74) miteinander einen Winkel im Bereich von etwa 80° bis 100° einschließen.
6. 6. Reihenbrenner nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (70) der Verteilkammer (72) zur Strömungsführung für das vorbeiströmende Gas außen seitliche Vorsprünge (82) aufweist.
7. 7. Reihenbrenner nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilkammer (72) an jedem freien Ende ein nach außen haubenförmig gewölbtes Abschlußteil (38) aufweist.